收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

玉米精量播种机关键部件研究

夏连明  
【摘要】:随着保护性耕作技术的推广应用,精量播种技术已成为播种机发展的主要趋势。精量播种机的性能主要取决于排种装置,玉米精量排种器按原理可分为气力式和机械式两类。国外精量排种器主要以气力式为主,但由于其结构复杂、造价较高限制了其在国内的应用。国内玉米精量排种器多采用机械式,但目前常用的机械式排种器存在对种子尺寸要求严格、充种率不高以及充种过程中伤种率较高的问题。同时,排种性能还与其驱动装置有关,地轮作为播种机的常用驱动机构,其滑移率直接影响排种性能。针对以上问题,本文以实用新型专利《播种机精密排种器,专利号: ZL 200920021268.2》和《播种机防滑地轮,专利号: ZL200920021269.2》为基础,以丸粒化玉米物料特性为依据,提出了一种基于丸粒化种子的精量排种器并对其结构参数进行优化,找出了各因素对排种性能的影响。同时,分析了现有的排种器驱动装置,提出了一种行星啮合式防滑地轮机构,并对其与土壤的相互作用及受力情况进行了分析,为精量播种机的研制提供了的理论和技术支持。 1)对常用玉米种子进行了丸粒化,并对丸粒化后玉米种子进行散粒体物料特性分析,测定其尺寸分布、自然休止角、千粒重,为排种器结构设计提供了依据。 2)提出了一种具有圆台型排种盘、两侧开有导种槽的异型孔结构的精量排种器。为确保排种器顺利充种和清种,使排种盘与水平面呈一定夹角,通过对处于种箱边缘的种子进行受力分析,此角确定为30°。 3)通过对种子群中的单粒种子进行受力分析,得出了充种的相对速度,以种子不飞越型孔为条件,得到了排种盘的极限转速。以丸粒化种子的直径均值为依据,结合可靠性原理确定了型孔的直径。通过对清种装置以及型孔中种子的受力分析,确定导种槽斜面与排种盘底面之间的夹角为45°。利用BP人工神经网络对排种器排种性能进行了预测,建立了精量排种模型,通过网络训练和测试,表明该预测值与试验值有较好的一致性,为排种器结构参数优化和运动参数的选择提供了依据,减少了试验时间与成本。 4)通过对排种器结构与原理分析,结合建立的排种性能预测人工神经网络模型,选择排种轴的转速、型孔直径、排种动盘的锥角为研究因素,利用二次回归正交旋转进行试验。按照单粒(精密)播种机试验方法中排种性能指标的计算方法,在JPS-12排种试验台上进行了试验,建立了单粒指数、漏播指数、重播指数以及种子破损率各指标的回归方程,探讨了以上各因素对于排种性能指标的影响。 通过对各排种性能指标回归方程的分析,得出排种轴转速与排种动盘锥角对排种性能有显著影响,而型孔直径对各性能指标影响较小。确定排种轴的最佳转速为12~14r/min,型孔直径为15~15.5mm,排种动盘锥角为23~26°。 5)提出了一种行星啮合式防滑地轮机构,在地轮机构中增设带有防滑齿的六角星轮,防滑齿与地轮轮辋上的孔啮合并伸出轮外插入土壤中,这种动配合的方式可有效的清除附在轮上的土壤以及防止秸秆缠绕在防滑齿上。此外,还可以根据播种机的不同工作状态调整齿与孔的啮合位置,减小播种机前进中的阻力。 6)对行星啮合式防滑地轮机构进行了受力分析,找出了影响地轮通过能力的因素,推导出地轮机构的行走阻力、支承反力以及地轮在松软土壤中的下陷量。通过分析得出地表及土壤状况、地轮直径、地轮宽度、地轮上的垂直载荷以及地轮的抓地力是影响地轮机构滑移率的因素。确定了行星啮合式防滑地轮机构中啮合孔的长度、孔距以及六角星轮的结构。 7)提出一种集单片机和传感器技术的滑移率测试及显示系统。运用光电接近开关测量地轮的实际行驶距离,旋转编码器测量地轮的理论行驶距离,运用单片机Atmega16对光电开关和旋转编码器的输出脉冲计数,计算出滑移率并用液晶显示模块适时显示。 8)在室内土槽进行了试验,探讨了在已耕和免耕土壤中不同型式地轮的功耗和滑移率,得出行星啮合式防滑机构在功耗差别不大的情况下有较小的滑移率。在不同秸秆覆盖量的地表进行试验,探讨秸秆覆盖量对地轮滑移率的影响,得出滑移率随秸秆覆盖量的增加而增大,在200~251g/m2的覆盖量范围内滑移率较小。在此条件下探讨了土壤的含水率与硬度对地轮滑移率的影响,得出土壤含水率在10~15%范围内地轮的滑移率较小。 9)利用二次回归正交旋转进行试验设计,对行星啮合式防滑地轮机构进行了参数优化。选择地轮直径、地轮宽度、地轮的垂直载荷、防滑齿长度为试验因素,建立了滑移率的回归方程,研究各因素对地轮滑移率的影响。通过对回归方程进行分析,得出地轮防滑齿长度、地轮直径与地轮的垂直载荷是影响地轮滑移的显著性因素,地轮的宽度对滑移率影响较小。最佳的参数组合为:地轮直径650mm、地轮垂直载荷为200kg、防滑齿长度30mm,为精密播种机各参数的确定提供了理论依据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张波屏;磨盘排种器的试验研究[J];农业机械学报;1981年02期
2 刘向阳;新式排种器[J];粮油加工与食品机械;1983年03期
3 李成华,夏建满,何波;倾斜圆盘勺式精密排种器投种过程分析[J];农业机械学报;2005年03期
4 符俊;;播种机的常见故障及排除方法[J];农家科技;2008年05期
5 田嘉海,丁元贺,王志杰,赵清华,张军;棱锥型孔式地膜覆盖玉米精量排种器的研究[J];农机化研究;1994年02期
6 栾明川,王延耀,唐匀平,张锡斋,王继伟;内充种排种器单粒播种花生的试验研究[J];莱阳农学院学报;1995年03期
7 寇明杰;外槽轮联合排种器的试验研究[J];机械研究与应用;1996年01期
8 张宇文,邹剑,张文超,李秋孝;油菜机械精量播种技术及多功能精量排种器的研制[J];中国农机化;2003年02期
9 尤晓东;;浅析影响气吸排种器精确性的因素[J];农业机械化与电气化;2007年04期
10 董瑞年;减少内充窝眼式排种器种子破损的几项措施[J];粮油加工与食品机械;1993年04期
11 肖妙和;精播机内侧充种垂直圆盘排种器的设计探讨[J];林业机械与木工设备;1998年06期
12 徐占林,吐鲁洪;棉花半精量可调式穴播排种器[J];新疆农机化;2001年01期
13 王东风;;带有弹性刮种装置的谷物精量排种器[J];农业机械;2002年08期
14 杨玲,杨明金,何培祥,李庆东;扭摆式电磁振动排种器设计研究[J];四川农机;2003年02期
15 王玉顺;郭俊旺;赵晓霞;安爱琴;吴海平;;帧频率变换下帧种子数分布的独立性[J];山西农业大学学报(自然科学版);2005年04期
16 初尔庄;周风林;;一种多功能排种器—弹性材料转动盘摩擦式排种器[J];内蒙古农业大学学报(自然科学版);2005年04期
17 陈怡群;李翰如;;振动排种及振动式排种器的研究[J];北京农业机械化学院学报;1985年02期
18 安凤平,宋洪波,栾明川,史岩;合并式离心排种器的研究[J];莱阳农学院学报;1999年01期
19 王宏亮;田家治;;2BX-234型吸孔式排种器的研究设计[J];农业机械化与电气化;2007年03期
20 陈舜贤;关于水稻直播机的研究[J];粮油加工与食品机械;1979年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贺俊林;裘祖荣;崔清亮;佟金;;降低排种器工作气压的工程仿生设计[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
2 李明;刘晓辉;丁幼春;廖庆喜;;基于排种频率的油菜气力式精量排种器漏播检测技术与装置[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 张猛;余佳佳;廖庆喜;;气力集排式油菜精量排种器气流场仿真分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 王冲;宋建农;王继承;刘彩玲;庄乃生;;水稻穴盘播种机排种器充种过程分析[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
5 王金武;;水稻直播排种器的设计与试验研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会(CSAE 2011)论文摘要集[C];2011年
6 邱述金;郭玉明;;小籽粒精少量排种器排种过程动力特性分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
7 袁月明;马旭;董润坚;王景立;王朝辉;;气吸式圆盘排种器工作过程的高速摄像分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 张国忠;罗锡文;臧英;王在满;曾山;胡炼;汪沛;;水稻芽种气力播种技术研究概况[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
9 王亚楠;赵满全;;钉轮组合式排种器结构优化与排种性能试验研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
10 石宏;李成华;李永奎;;排种均匀性自动检测装置的试验研究[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 Yasir Hassan Satti Mohammed;[D];华中农业大学;2011年
2 祁兵;中央集排气送式精量排种器设计与试验研究[D];中国农业大学;2014年
3 余佳佳;气力式油菜精量排种器结构解析与排种过程仿真研究[D];华中农业大学;2013年
4 夏连明;玉米精量播种机关键部件研究[D];东北农业大学;2011年
5 吴明亮;油菜免耕直播机关键部件工作机理与试验研究[D];湖南农业大学;2008年
6 王汉羊;2BMFJ-3型麦茬地免耕覆秸大豆精密播种机的研究[D];东北农业大学;2013年
7 王吉奎;穴播轮中棉种的运动规律与夹持取种机理研究[D];西北农林科技大学;2010年
8 李伟;基于计算机视觉的播种精度检测技术研究[D];中国农业大学;2004年
9 廖庆喜;免耕播种机防堵与排种装置试验研究[D];中国农业大学;2003年
10 胡军;精密播种单体播深控制的理论与试验研究[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄吉星;集中型槽孔轮式油菜精量排种器设计及其破碎率试验研究[D];华中农业大学;2010年
2 李洪刚;仿生指夹式排种器[D];吉林大学;2010年
3 张猛;气力集排式油菜精量排种器的设计及试验研究[D];华中农业大学;2011年
4 杨波;油菜小麦兼用型精量排种器设计与试验研究[D];华中农业大学;2011年
5 张宁;离心集排式油菜精量排种器的设计及试验研究[D];华中农业大学;2012年
6 刘光;油菜小区育种带式排种器的设计与试验研究[D];华中农业大学;2010年
7 王顺利;机械钳夹式棉花精量排种器排种机理研究及计算机仿真分析[D];石河子大学;2009年
8 刘阳;基于电容传感器的排种器性能监测系统研究[D];吉林大学;2013年
9 尚家杰;可利用重力与离心力充种的立式圆盘排种器研究[D];东北农业大学;2013年
10 刘海涛;电磁振动排种器机电磁联合仿真研究[D];广西大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者王华楠;精量播种实现播量无级调控[N];中国技术市场报;2011年
2 国家农机具质量监督检验中心副主任、总工程师 靳锁芳;让你放心播种[N];中国质量报;2002年
3 本报记者 罗锴;农民种油菜不再繁琐[N];湖南科技报;2007年
4 ;即将春播,农机操作注意啥?[N];山东科技报;2008年
5 吴枫;机械春播应该注意啥[N];山西科技报;2005年
6 李小宁;机播作业故障咋防除[N];陕西科技报;2006年
7 谭立云;机械撒播 创新种麦[N];江苏农业科技报;2010年
8 自治区农机局科教处供稿;播前准备与机播注意事项[N];新疆科技报(汉);2009年
9 河北农业大学农学系 李雁鸣;整地播种 别图省事[N];河北农民报;2009年
10 韩豹;水稻精密育秧设备高产高效[N];中国技术市场报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978